智能電能表功能特點以及測量結果的不確定度評定

摘要：隨著“十二五”規劃將智能電網建設提升到國家戰略高度和國家電網發布《國家電網公司綠色發展白皮書》，我國的堅強智能電網建設正積極有序的展開。作為電網中的基礎設備，以及電網與用戶交互的關鍵節點，智能電表的作用日益顯現出來。智能電能表具有一表多用等特點。能夠結合GPS，實現大區域電能表讀數同時收集的通信功能，還有很多的測量功能，如準確提供電流、電壓、有功功率、無功功率、功率因素、系統頻率等電參量。

關鍵詞：智能電能表 測量結果 不確定度

中圖分類號：TM933.4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）09（c）-0067-01

智能電能表的計量準確與否，特別是關口表，對電網公司分析線損、監督電網運行狀況，對用電量較大的企業與電網公司之間的貿易結算，都具有重要的意義。下面我以三相四線電子式電能表在平衡負載，負載電流為Ib，功率因數為1.0為例，簡單剖析一下智能電能表的測量結果的不確定度評定。

1 概述

（1）測量依據：JJG596-1999《電子式電能表》檢定規程。（2）環境條件：溫度：20.2℃，相對濕度：60%。（3）測量標準與被檢計量器具：電能表檢定裝置（0.05級）；三相四線電子式電能表（0.2級）

2 建立數學模型：γ=γ0

式中：γ—— 被檢電能表的相對誤差

γ0—— 電能表檢定裝置上測得的相對誤差

3 標準不確定度的來源及不確定度傳播律

3.1 標準不確定度的來源主要有三方面

（1）測量重復性引起的標準不確定度分量u（γ01）；

（2）三相電能表檢定裝置引起的標準不確定度分量u（γ02）；

（3）被檢電能表誤差化整引起的標準不確定度分量u（γ03）。

3.2 不確定度傳播律

靈敏度系數：ci=1

不確定度傳播律：uc2（γ0）=c12u2（γ01）+ c22u2（γ02）+···+ ci2u2（γi）

4 標準不確定度的評定

（1）測量重復性引起的標準不確定度分量u（γ01），用A類標準不確定度評定。重復性條件以下對電能表進行n（=10）次測量，所得數據如表1所示。

表1中：γ-為算術平均值

S為單次測量的標準偏差

（2）三相電能表檢定裝置的誤差引起的標準不確定度分量u（γ02），屬均勻分布，用B類標準不確定度評定。根據JJG597-2005，三相電能表檢定裝置在平衡負載時：

cosφ=1.0時，最大允許誤差為±0.05%，k= ，則：

（3）被檢電能表誤差化整引起的不確定度u（γ03）。

檢定0.2級安裝式電能表時，按JJG596-1999的要求，檢定結果應按0.02%的化整間距進行化整，按均勻分布考慮，k= ，用B類標準不確定度評定，則：

5 合成標準不確定度Uc（γ0）的評定

（1）由u（γ01）、u（γ02）、u（γ03）合成的標準不確定度uc（γ0）為：

uc2（γ0）= u2（γ01）+ u2（γ02）+ u2（γ03）

（2）合成標準不確定度的計算：（見表2）

6 擴展不確定度的計算

Urel=kuc（γ0），取k=2。

7 測量結果不確定度評定報告（表3）